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柳林模数式桥梁伸缩缝结构设计及理论计算

双林橡胶  2020/9/10 16:03:18  1133
内容摘要:柳林模数式桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。随着我国高等级公路和城市高架桥建设事业的迅速发展,桥梁的长大化得到突破性进展,桥梁领域出现了利...

柳林模数式桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。随着我国高等级公路和城市高架桥建设事业的迅速发展,桥梁的长大化得到突破性进展,桥梁领域出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料,与强度高刚性好的异型钢材组合的,在大位移量情况下能承受车辆载荷的模数式柳林桥梁伸缩缝。但由于一些模数式桥梁伸缩缝的制造工艺不适或超重车辆的长期冲击,导致施工质量下降,中梁(即王字钢)在端部或中间部位出现弯曲变形,这里我们模拟中梁受力的简易模型进行分析。

一、结构设计及理论计算

首先我们选择 GQF-MZL型模数式桥梁伸缩缝,取单根中梁,中梁上面直接接触车轮,设计载荷除中梁本身自重外,以汽车—超20级荷载进行设计计算,取车辆后轴重力载荷为 140kN,并考虑到汽车行驶中载荷的冲击作用,冲击系数参考桥涵规范取 1.4,则作用在后轴的载荷为 196kN,取 200kN,作用在单个车轮上的载荷取 100kN,按以上规范车轮间距取 1.8m,中梁下面与横梁焊接,按以上规范横梁间距小于 1.8m 即可,取 1.2m,由于多车道桥梁上的汽车载荷应考虑多车道折减,但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应,在此我们选取两车道进行计算,即载荷最大的情况为两辆重载车辆同时行驶在上述装置上时,车辆最小间距取 0.6m,两辆车辆之间最小轮距取1.3m,为简化计算,假设车轮压在中梁时为集中载荷,根据以上条件,我们模拟多跨连续梁进行受力计算,计算简图如图 1。

模数式桥梁伸缩缝

传统的理论计算和有限元分析都没有超过中梁材质的极限弯曲应力,从理论上更加肯定了以上结构受力的可靠性,从而保证了桥梁伸缩缝设计的合理性。不过有限元分析的结果比理论计算低 10% 左右,此处考虑理论计算中将载荷施加为集中载荷,按多跨连续梁进行计算,故计算应力略高一些,而有限元中将轮胎与中梁和横梁与中梁的接触按真实路况进行模拟,其中包含面面接触,无形中中梁的受力面积等参数发生了变化,导致有限元分析结果略低一些。

通过上述的分析,设计的模数式桥梁伸缩缝在正常使用时是有一定安全系数的,当伸缩缝横梁间距设置的距离较远,采购的异型钢不能达到指定指标或长期经过超载车辆等特殊情况时,会导致伸缩缝受力不均,削弱伸缩缝的疲劳特性,减少伸缩缝的使用寿命,从而使伸缩缝受到破坏,需要进行售后维修等后续工作。上述的分析同时证实有限元分析的结果更加真实,而传统的理论计算更加保守,两者共同作为设计参考,能够将结构设计更加优化,提高产品的开发效率,降低设计生产试验等带来的消耗成本,是企业发展的一条有效途径。



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主营:柳林模数式桥梁伸缩缝、柳林模数式桥梁伸缩装置、柳林GQF-C型桥梁伸缩装置、柳林伸缩缝装置等,网址:http://www.rcso.cn
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